JP6206344B2 - 自動二輪車のフレーム構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車のフレーム構造に関し、特に、エンジンを取り囲むように上下にパイプが配設されるクレードルタイプの自動二輪車のフレーム構造に関する。

一般に、自動二輪車には、骨組みを構成する車体フレームが設けられており、車体フレームはエンジンやサスペンション等の主要な部品を支持する機能を有している。

車体フレームの構造にはいくつかの異なるタイプがあり、例えば、エンジンを取り囲むようにパイプやチューブ等を配置したクレードルタイプのものが知られている。

従来のクレードルタイプのフレーム構造としては、特許文献１に記載されているようなセミダブルクレードルタイプのものや、特許文献２に記載されているようなシングルクレードルタイプのものなどが存在する。

特許文献１のセミダブルクレードルタイプのフレーム構造は、ヘッドパイプからエンジンの前方及び下方を通って後方に延設されるダウンチューブが、１本のセンターチューブと、このセンターチューブの下端部から左右に分岐するように接合される２本のサイドチューブと、により構成されている。そして、各サイドチューブの後端部は、左右リヤアームブラケットの下端に架設されるロアクロスパイプに溶接接合されている。

一方、特許文献２のシングルクレードルタイプのフレーム構造は、１本のパイプが、ヘッドパイプからエンジンの前方及び下方を通って後方に延設され、このパイプの後端部は、センタパイプの下部に溶接接合されている。そして、このパイプとセンタパイプとの接合箇所は補強部材を溶接することで補強されている。

特開平５−１７８２５４号公報 特開平１０−８６８７５号公報

しかしながら、上記した従来のセミダブルクレードルタイプのフレーム構造では、ダウンチューブが、１本のセンターチューブとこのセンターチューブの下端部から左右に分岐するように接合される２本のサイドチューブとにより構成され、左右のサイドチューブがエンジンの下方において車体幅方向に拡がるように配設されている。そのため、サイドチューブの周囲に配置される排気管等の部品に対してレイアウト上の制約が生じ、該部品の配置や構造の変更が必要となるといった問題が生じている。

一方、上記した従来のシングルクレードルタイプのフレーム構造では、ヘッドパイプからエンジンの前方及び下方を通って後方に延設される１本のパイプの後端部がセンタパイプの下部に溶接接合され、さらに、この接合箇所は補強部材によって補強されている。そのため、両パイプの接合作業に手間が掛かると共に、手間が掛かる割に接合箇所の強度を十分に高めることができないという問題がある。

また、従来、自動二輪車の後輪を浮かせた状態で駐車させるため、センタースタンドを設ける場合には、センタースタンドを両パイプの接合箇所付近に支持させるのが一般的であるが、上記したシングルクレードルタイプのフレーム構造では、従来のセンタースタンドの取り付け方法やセンタースタンドの構造自体を変更する必要が生じるという問題もある。

本発明は上記した課題を解決すべくなされたものであり、排気管やセンタースタンド等の部品に対してレイアウト上の制約が生じることなく、該部品の配置や構造の変更を必要としない自動二輪車のフレーム構造を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するため、本発明は、車体フレームの前部に設けられるヘッドパイプと、該ヘッドパイプから後下方に傾斜して形成されるタンクレールと、該タンクレールの後部から下方に延設される左右のボディフレームと、該左右のボディフレームの下部に架設されるブリッジチューブと、前記ヘッドパイプからエンジンの前方及び下方を通って後方に延設される１本のダウンチューブと、を備えた自動二輪車のフレーム構造であって、前記ダウンチューブの後端部は前記ブリッジチューブの前方斜め下方に位置し、該ダウンチューブの後端部と該ブリッジチューブとは接続部材を介して連結されていることを特徴とする。

この構成によれば、エンジンの前方及び下方に延設されるダウンチューブが一本のチューブにより構成されているため、ダウンチューブの周囲に配置されるエンジン周辺部品に対してレイアウト上の制約が生じない。そのため、そのような部品の配置や構造の変更を必要とせず、部品を容易且つコンパクトに配置することができる。また、一本のダウンチューブとブリッジチューブとを接続部材を介して連結することで、接合作業の簡素化を図ると共に、十分な強度のフレーム構造を提供することができる。

また、本発明に係る自動二輪車のフレーム構造において、前記接続部材は、前記ダウンチューブの後端部から前記ブリッジチューブに向かって左右両側にそれぞれ拡がる傾斜部を有して二股状に形成されているのが好ましい。

この構成によれば、接続部材を容易に形成することができると共に、接続部材に十分な強度を持たせることができる。また、センタースタンドを設ける場合、接続部材のブリッジチューブとの左右の接合箇所の内側にセンタースタンドストッパー部を配置することができるため、スペースを有効に利用することができ、コンパクト化を図ることができる。

また、本発明に係る自動二輪車のフレーム構造において、前記接続部材の中心軸は前記ブリッジチューブの中心軸と一致するのが好ましい。

この構成によれば、ブリッジチューブに対して接続部材を取り付ける時に、組み付けの方向性がなくなるため、誤った方向への組み付けを防止することができ、接合作業の効率を高めることができる。

また、本発明に係る自動二輪車のフレーム構造において、前記ダウンチューブの後端部と前記接続部材との接合箇所は、前後方向において、前記エンジンの下方を通って後方に向かって延設される排気管の途中に配設される触媒体を収容するチャンバと前記ブリッジチューブとの間に位置しているのが好ましい。

この構成によれば、触媒体を収容しているため太径に形成されるチャンバを接続部材より前方に配置することで、より車体内側に排気管を通過させることができ、バンク角の確保及び外観の向上を図ることができる。

また、本発明に係る自動二輪車のフレーム構造において、前記排気管は、車体平面視及び車体側面視において、前記接続部材の傾斜部にオーバーラップさせて配置するのが好ましい。

この構成によれば、排気管を傾斜部の近傍に配置することができるため、排気管の地上高さを十分に確保することができ、バンク角の確保及び外観の向上をさらに図ることができる。

また、本発明に係る自動二輪車のフレーム構造において、前記ブリッジチューブには、センタースタンドを回動自在に支持する左右のセンタースタンドブラケットが固定され、前記センタースタンドは、スタンドストッパー部が前記ブリッジチューブに当接することで駐車位置に保持されるように設けられ、前記センタースタンドブラケット及び前記スタンドストッパー部は、左右方向において、前記接続部材と前記ブリッジチューブとの左右の接合箇所より内側に配置されているのが好ましい。

この構成によれば、従来と同様の構造のセンタースタンドを、取り付け方法を変更することなく、簡単に取り付けることができる。

本発明によれば、エンジンの周辺に配置される排気管やセンタースタンド等の部品に対してレイアウト上の制約が生じることなく、該部品の配置や構造の変更を必要としない等、種々の優れた効果を得ることができる。

本発明の実施の形態に係る自動二輪車のフレーム構造を示す側面図である。 本発明の実施の形態に係る自動二輪車のフレーム構造を示す正面図である。 本発明の実施の形態に係る自動二輪車のフレーム構造を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る自動二輪車のフレーム構造を示す底面図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。 図５のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の実施の形態に係る自動二輪車のフレーム構造におけるセンタースタンドを示す底面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る自動二輪車のフレーム構造について説明する。なお、以下の説明において、前後左右の方向は、自動二輪車に乗車したライダーから見た方向を基準とする。

図１に示されているように、この自動二輪車には、車体の骨組みを構成する鋼製或いはアルミニウム合金製の車体フレーム１０が設けられている。この車体フレーム１０は、エンジン１１を取り囲むようにパイプやチューブ等が配置されたクレードルタイプのフレーム構造を有している。

図１〜図３に示されているように、車体フレーム１０は、前部に設けられるヘッドパイプ１２と、ヘッドパイプ１２から後下方に傾斜して形成されるタンクレール１３と、タンクレール１２の後部から左右に分岐して下方に延設される左右のボディフレーム１４Ｌ，１４Ｒと、ヘッドパイプ１２からエンジン１１の前方及び下方を通って後方に延設されるダウンチューブ１５と、各ボディフレーム１４Ｌ，１４Ｒの上部からそれぞれ後方に延設される左右のシートレール１６Ｌ，１６Ｒと、各シートレール１６Ｌ，１６Ｒの後方部分と各ボディフレーム１４Ｌ，１４Ｒの下部との間に傾斜姿勢で掛け渡される左右のクロスフレーム１７Ｌ，１７Ｒと、を備えて構成されている。

ヘッドパイプ１２は、横断面が円形状のパイプ材で構成され、前方に下傾した姿勢で直線状に形成されている。ヘッドパイプ１２には、特に図示しないが、下端に前輪を軸支するフロントフォークが回動自在に設けられると共に、上端にハンドルバーが設けられたステアリングシャフトが回動自在に嵌合し、ハンドルバーの操舵により前記前輪が左右に回動するようになっている。

タンクレール１３は、横断面が円形状のパイプ材で構成され、後方に下傾した姿勢で直線状に形成されている。ヘッドパイプ１２とタンクレール１３の前端部とダウンチューブ１５の上端部とは略三角形状の補強ガセット１９により互いに固定されている。タンクレール１３の上面には、ゴム製のタンクサポート等（図示省略）が設けられ、該タンクサポート等を介してタンクレール上に燃料タンク（図示省略）が支持される。タンクレール１３の下面には、エンジン１１の上部を懸架するエンジン懸架プレート２０が取り付けられている。また、タンクレール１３の後端部には、左右のボディフレーム１４Ｌ，１４Ｒの上端部と接合される接合部２１が設けられている。

左右のボディフレーム１４Ｌ，１４Ｒの下部には、前側にピボットブラケット２２Ｌ，２２Ｒがそれぞれ取り付けられ、これらのピボットブラケット２２Ｌ，２２Ｒにスイングアーム（図示省略）が揺動可能に支持される。また、左右のボディフレーム１４Ｌ，１４Ｒの下部には、前方に向かって支持アーム２３Ｌ，２３Ｒがそれぞれ取り付けられ、これらの支持アーム２３Ｌ，２３Ｒを介してフットレスト（図示省略）が支持される。

左右のボディフレーム１４Ｌ，１４Ｒの上下方向略中央部には、左右のボディフレーム１４Ｌ，１４Ｒを相互に連結するように連結桿２４が横架されている。また、左右のボディフレーム１４Ｌ，１４Ｒには、この連結桿２４に近接して斜め上後方に向かってブラケット２５が取り付けられている。さらに、左右のボディフレーム１４Ｌ，１４Ｒの各下端部には、ブリッジチューブ２６が横架されている。

図４〜図７に示されているように、ブリッジチューブ２６は、横断面が円形状のパイプ材で構成され、車体幅方向（左右方向）に直線状に形成されている。ブリッジチューブ２６の周壁面には、車体中心線ＣＬ（図７参照）を挟んで左右対称な位置にそれぞれエンジン懸架プレート２７Ｌ，２７Ｒが斜め前上方に向かって取り付けられている。また、ブリッジチューブ２６の周壁面には、車体幅方向（左右方向）に所定間隔を隔てて左右一対のセンタースタンドブラケット１８Ｌ，１８Ｒが後方に向かって突設されている。さらに、ブリッジチューブ２６の周壁面には、左側のセンタースタンドブラケット１８Ｌの左方外側に、Ｕ字状に湾曲したフック部２８が後方に向かって取り付けられている。

再び、図１〜図３を参照すると、ダウンチューブ１５は、横断面が円形状の１本のパイプ材で構成されている。ダウンチューブ１５は、エンジン１１の前方においてヘッドパイプ１２から斜め下後方に延出するエンジン前方部分２９と、エンジン前方部分２９の下端から後方に湾曲してエンジン１１の下方において後方水平に延出するエンジン下方部分３０と、により構成されている。

ダウンチューブ１５の後端部とブリッジチューブ２６とは接続部材３１を介して連結されている。接続部材３１は、ブリッジチューブ２６の斜め下前方においてブリッジチューブ２６に平行に設けられる溶接部３２と、溶接部３２の左右両端部から斜め上後方に向かって左右両側にそれぞれ拡がるように二股状に形成される傾斜部３３Ｌ，３３Ｒと、により構成され、溶接部３２の中央部にダウンチューブ１５の後端部が溶接接合される。

図５に良く示されているように、左右の傾斜部３３Ｌ，３３Ｒは、その中心軸ＣＡ１がブリッジチューブ２６の中心軸ＣＡ２と一致するようにブリッジチューブ２６に溶接接合される。図７に良く示されているように、ブリッジチューブ２６に対する左右の傾斜部３３Ｌ，３３Ｒの各接合箇所は、それぞれ、左右一対のセンタースタンドブラケット１８Ｌ，１８Ｒ及び左右のエンジン懸架プレート２７Ｌ，２７Ｒより車体幅方向外側に位置している。

図１に示されているように、このような構成を備えた、タンクレール１３、ボディフレーム１４Ｌ，１４Ｒ、ダウンチューブ１５、及び接続部材３１により囲まれた空間に、エンジン１１が配設されている。エンジン１１は、例えば、４サイクル単気筒型のエンジンであり、エンジン懸架プレート２０，２７Ｌ，２７Ｒにボルト締めにより固定される。エンジン１１は、車体幅方向（左右方向）に延びるクランクシャフト（図示省略）を収容するクランクケース３４と、クランクケース３４の斜め前上方向に下から順に傾斜姿勢で配置されるシリンダブロック３５及びシリンダヘッド３６と、シリンダヘッド３６を上方から覆うように設けられるシリンダヘッドカバー３７と、を備えて構成されている。

シリンダヘッド３６の前側面に配設された排気口には排気管３８が接続されている。排気管３８は、エンジン１１の前方を垂下してエンジン１１の下方且つダウンチューブ１５の右側方を通ってさらに後方に向かって延出し、車体平面視及び車体側面視において、接続部材３１の右側の傾斜部３３Ｒにオーバーラップしている（図４参照）。

図４に示されているように、排気管３８の途中には、エンジン１１の排気を浄化する触媒体を収容するチャンバ３９が介装されている。チャンバ３９は、その前後の排気管部分より太径に形成され、ダウンチューブ１５の後端部と接続部材３１の溶接部３２との接合箇所より前方に位置している。また、排気管３８の後端部にはマフラー４０が設けられている。

再び、図１〜図３を参照すると、左右のシートレール１６Ｌ，１６Ｒの前部及び後端部には、左右のシートレール１６Ｌ，１６Ｒを相互に連結するように連結桿４１，４２がそれぞれ横架されている。左右のシートレール１６Ｌ，１６Ｒ上にはシート（図示省略）が支持される。

左右のクロスフレーム１７Ｌ，１７Ｒには、斜め上前方に向かってブラケット４３がそれぞれ取り付けられている。左右のクロスフレーム１７Ｌ，１７Ｒの下部と左右のボディフレーム１４Ｌ，１４Ｒの下部との間には、後方に向かって略Ｖ字状に延出するガイドフレーム４４Ｌ，４４Ｒがそれぞれ架設され、各ガイドフレーム４４Ｌ，４４Ｒの後端にピリオンステップガイドプレート４５Ｌ，４５Ｒがそれぞれ支持されている。

ボディフレーム１４Ｌ，１４Ｒとシートレール１６Ｌ，１６Ｒとクロスフレーム１７Ｌ，１７Ｒとにより囲まれた側面視で三角形状の空間には、エアクリーナ（図示省略）が配設される。左右のボディフレーム１４Ｌ，１４Ｒの各上端部と左右のシートレール１６Ｌ，１６Ｒの各前端部との間、左右のシートレール１６Ｌ，１６Ｒと左右のクロスフレーム１７Ｌ，１７Ｒとの間、及び左右のボディフレーム１４Ｌ，１４Ｒの各下端部と左右のクロスフレーム１７Ｌ，１７Ｒの下端部との間には、それぞれ補強プレート４６，４７，４８が架設されている。

図４，５及び図７に示されているように、車体フレーム１０の下部中央付近には、センタースタンド５０が設けられている。センタースタンド５０は、ブリッジチューブ２６に接合された左右一対のセンタースタンドブラケット１８Ｌ，１８Ｒ間に架設されるスタンド回動軸５１と、スタンド回動軸５１に軸支されるピボットパイプ５２と、ピボットパイプ５２からハの字状に延出して左右一体に設けられるスタンドレバー５３Ｌ，５３Ｒと、を備えて構成されている。スタンドレバー５３Ｌ，５３Ｒは、その自由端部５４Ｌ，５４Ｒが下ろされた駐車位置（図５参照）と、自由端部５４Ｌ，５４Ｒが後方に跳ね上げられた走行位置（図７参照）との間で、スタンド回動軸５１を中心に自由に回動可能となっている。

スタンドレバー５３Ｌ，５３Ｒのピボットパイプ５２付近には、左右のセンタースタンドブラケット１８Ｌ，１８Ｒの間に収まる長さの板状のスタンドストッパー部５４が固着されている。スタンドストッパー部５４は、スタンドレバー５３Ｌ，５３Ｒが駐車位置に回動すると、接続部材３１の左右の傾斜部３３Ｌ，３３Ｒとブリッジチューブ２６との左右の接合箇所より内側の部分のブリッジチューブ２６に当接することによって、スタンドレバー５３Ｌ，５３Ｒの駐車位置より前方への回動を規制するようになっている。

左側のスタンドレバー５３Ｌの中央部外側には掛止部５５が取り付けられ、この掛止部５５とブリッジチューブ２６のフック部２８との間にコイルスプリング５６が介装されている。このコイルスプリング５６の付勢力により、スタンドレバー５３Ｌ，５３Ｒは駐車位置又は走行位置に安定性よく位置決めされる。

このように上記した実施の形態に係る自動二輪車のフレーム構造によれば、エンジン１１の前方及び下方に延設されるダウンチューブ１５が１本のチューブにより構成されているため、ダウンチューブ１５の周囲に配置される排気管３８やセンタースタンド５０等のエンジン１１の周辺部品に対してレイアウト上の制約が生じない。そのため、そのような部品の配置や構造の変更を必要とせず、部品を容易且つコンパクトに配置することができる。また、一本のダウンチューブ１５とブリッジチューブ２６とを接続部材３1を介して連結することで、接合作業の簡素化を図ると共に、十分な強度のフレーム構造を提供することができる。

また、接続部材３１を、ダウンチューブ１５の後端部からブリッジチューブ２６に向かって左右両側にそれぞれ拡がる二股状に形成することにより、接続部材３１を容易に形成することができると共に、接続部材３１に十分な強度を持たせることができる。また、センタースタンド５０を設ける場合、接続部材３１のブリッジチューブ２６との左右の接合箇所の内側にセンタースタンドストッパー部５４を配置することができるため、スペースを有効に利用することができ、コンパクト化を図ることができる。

また、接続部材３１の中心軸をブリッジチューブ２６の中心軸と一致させることにより、ブリッジチューブ２６に対して接続部材３１を取り付ける時に、組み付けの方向性がなくなるため、誤った方向への組み付けを防止することができ、接合作業の効率を高めることができる。

また、触媒体を収容しているため太径に形成されるチャンバ３９を接続部材３１より前方に配置すると共に、排気管３８を傾斜部３３Ｌ，３３Ｒオーバーラップさせて配置することで、より車体内側に排気管を通過させることができ、排気管の地上高さを十分に確保することができ、バンク角の確保及び外観の向上を図ることができる。

また、ブリッジチューブ２６に左右のセンタースタンドブラケット１８Ｌ，１８Ｒを固定し、センタースタンドブラケット１８Ｌ，１８Ｒ及びスタンドストッパー部５４を、接続部材３１とブリッジチューブ２６との左右の接合箇所より内側に配置することで、従来と同様の構造のセンタースタンド５０を、取り付け方法を変更することなく、簡単に取り付けることができる。

なお、上記した本発明の実施の形態の説明は、本発明に係る自動二輪車のフレーム構造における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

１０ 車体フレーム
１１ エンジン
１２ ヘッドパイプ
１３ タンクレール
１４Ｌ，１４Ｒ ボディフレーム
１５ ダウンチューブ
１８Ｌ，１８Ｒ センタースタンドブラケット
２６ ブリッジチューブ
３１ 接続部材
３３Ｌ，３３Ｒ 傾斜部
３８ 排気管
３９ チャンバ
５０ センタースタンド
５４ スタンドストッパー部

Claims (4)

1. 車体フレームの前部に設けられるヘッドパイプと、該ヘッドパイプから後下方に傾斜して形成されるタンクレールと、該タンクレールの後部から下方に延設される左右のボディフレームと、該左右のボディフレームの下部に架設されるブリッジチューブと、前記ヘッドパイプからエンジンの前方及び下方を通って後方に延設される１本のダウンチューブと、を備えた自動二輪車のフレーム構造であって、
   前記ダウンチューブの後端部は前記ブリッジチューブの前方斜め下方に位置し、該ダウンチューブの後端部と該ブリッジチューブとは接続部材を介して連結され、
   前記接続部材は、前記ダウンチューブの後端部から前記ブリッジチューブに向かって左右両側にそれぞれ拡がる傾斜部を有して二股状に形成されていることを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
2. 前記ダウンチューブの後端部と前記接続部材との接合箇所は、前後方向において、前記エンジンの下方を通って後方に向かって延設される排気管の途中に配設される触媒体を収容するチャンバと前記ブリッジチューブとの間に位置していることを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車のフレーム構造。
3. 前記排気管は、車体平面視及び車体側面視において、前記接続部材の傾斜部にオーバーラップさせて配置することを特徴とする請求項２に記載の自動二輪車のフレーム構造。
4. 前記ブリッジチューブには、センタースタンドを回動自在に支持する左右のセンタースタンドブラケットが固定され、前記センタースタンドは、スタンドストッパー部が前記ブリッジチューブに当接することで駐車位置に保持されるように設けられ、前記センタースタンドブラケット及び前記スタンドストッパー部は、左右方向において、前記接続部材と前記ブリッジチューブとの左右の接合箇所より内側に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの請求項に記載の自動二輪車のフレーム構造。

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